《同步课堂》高中物理人教版必修二课时跟踪训练：第五章 曲线运动（6份）

[课时跟踪训练] (满分50分　时间30分钟) 一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题至少有一个选项正确) 1．下列关于离心现象的说法中，正确的是(　　) A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做远离圆心的圆周运动 C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动 D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动 解析：原来运动的物体不受力时将做匀速直线运动，故B、D错误，C正确。向心力、离心力是按效果命名的力，并非物体实际受到的力，故A错误。物体所受指向圆心的合力立即消失或小于向心力时，物体将做离心运动。 答案：C 2．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，若经过最高点不脱离轨道的临界速度为v，则当小球以2v速度经过最高点时，小球对轨道压力的大小为(　　) A．0　　　　　　　　　 B．mg C．3mg D．5mg 解析：小球经过最高点不脱离轨道的临界条件是重力刚好充当向心力，有mg＝，可解得FN＝3mg。由牛顿第三定律小球对轨道压力大小为3mg。 。速度为2v时，有FN＋mg＝ 答案：C 3.如图1所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ。现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为(　　) A. 图1 B. C. D. 解析：小物块受到的弹力充当向心力，静摩擦力与重力平衡恰好不下滑，μFN＝mg，FN＝mω2r，解得ω＝。 答案：D 4.一辆卡车匀速行驶，地形如图2所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是(　　) 图2 A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 解析：卡车在a、c处行驶，向心加速度向下，处于失重状态，爆胎可能性较小；卡车在b、d处行驶，向心加速度向上，处于超重状态。又因为FN－mg＝m。由图知rb>rd，所以FNb<FNd，因此在d处爆胎可能性最大，故选D。 ，FN＝mg＋m 答案：D 5．在温哥华冬奥会上，申雪和赵宏博在双人滑比赛中一举夺金。假设冰面对赵宏博的最大静摩擦力为重力的k倍，则他在水平冰面上以速率v沿圆周滑行时的半径R应满足 (　　) A．R≤ B．R≥ C．R≤ D．R≥ 解析：当最大静摩擦力恰好提供向心力时，有：kmg＝m。 ，为了以速度v安全滑行，其半径R≥，得最小半径Rmin＝ 答案：B 6.如图3所示，质量为m的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，当滑块从A滑到B的过程中，受到的摩擦力的最大值为Fμ，则(　　) A．Fμ＝μmg 图3 B．Fμ＜μmg C．Fμ＞μmg D．无法确定Fμ的值 解析：滑块运动到圆弧最低点时所受支持力与重力的合力提供向心力，满足FN－mg＝m 滑动摩擦力F＝μFN＝μmg＋μm。 答案：C 7．一轻杆下端固定一质量为M的小球，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计轴摩擦和空气阻力，在最低点给小球水平速度v0时，刚好能到达最高点。若小球在最低点的瞬时速度从v0不断增大，则可知(　　) A．小球在最高点对杆的作用力不断增大 B．小球在最高点对杆的作用力先减小后增大 C．小球在最高点对杆的作用力不断减小 D．小球在最高点对杆的作用力先增大后减小 解析：杆既能支撑小球，又能拉小球，也就是说，杆在最高点给小球的弹力既可能向上又可能向下，因此，小球在最高点的速度可以为零。当最高点杆对小球的作用力为零时，重力提供向心力，由mg＝m。 可知临界速度v0＝ 答案：B 8．质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速度变为，则两位置处绳子所受的张力之差是(　　) A．6mg B．5mg C．4mg D．2mg 解析：在最高点mg＋F1＝， 在最低点F2－mg＝， 所以F2－F1＝6mg。 答案：A 二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位) 9．(9分)在游乐场中有一种旋转软梯，如图4所示，在半径为r的平台边缘固定着长为L的软梯的一端，另一端则由小朋友乘坐。当平台绕其中心轴匀速旋转时，软梯与中心轴在同一竖直面内，软梯与竖直方向夹角为θ。求此时平台旋转的周期。 图4 解析：当平台旋转时人做匀速圆周运动，人受重力mg和软梯的拉力F，两力的合力提供向心力。其旋转半径为平台半径与梯长在水平方向的射影之和。 由牛顿第二定律得 mgtan θ＝(r＋Lsin θ)， 解得T＝2π 。 答案：2π 10．(9分)如图5所示，细绳一端系着质量M＝0.6 kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊